【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 la 和 Intel模式。MOT 接 Vcc 時(shí)，選用 Motorola 模式；當(dāng) MOT 接 GND 或懸空時(shí)，選用 Intel 模式。本設(shè)計(jì)選用的是 Intel模式，將 MOT 引腳直接接地。 4~7（ AD0~AD7） —復(fù)用地址數(shù)據(jù)總線。該總線采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)，在總線周期前部分，出現(xiàn)在 AD0~AD7 上的是地址信息，可以選通 DS12C887 內(nèi)部 RAM，總線周期后半部分出現(xiàn)在 AD0~AD7 上的是數(shù)據(jù)信息。 12, 24（ GND,Vcc） —系統(tǒng)電源接入端。其中 Vcc 接 +5V 輸入， GND 接地，當(dāng) Vcc 輸入為 +5V 時(shí)，用戶可以訪問(wèn) DS12C887 內(nèi)的 RAM 中的數(shù)據(jù)，并可以對(duì)其進(jìn)行讀 /寫(xiě)操作；當(dāng) Vcc 輸入小于 + 時(shí)，進(jìn)展用戶對(duì)內(nèi)部進(jìn)行讀 /寫(xiě)操作，此時(shí)用戶不能正確獲取芯片內(nèi)的時(shí)間信息；當(dāng) Vcc 的輸入小于 +3V 時(shí)， DS12C887 會(huì)自動(dòng)將電源換到內(nèi)部的鋰電池上，保證內(nèi)部的電路正常工作。 13（ CS） —芯片片選 端。低電平有效。 14 （ AS） —地址選通輸入端。在進(jìn)行讀 /寫(xiě)操作時(shí)， AS 的上升沿將 AD0~AD7 上出現(xiàn)的地址信息鎖存存到 DS12C887 上，而下一個(gè)下降沿清除 AD0~AD7 上的地址信息，不論 CS 是否有效， DS12C887 都將執(zhí)行該操作。 15（ R/W） —讀 /寫(xiě)輸入端。該引腳也有兩種工作模式，當(dāng) MOT 接 Vcc 時(shí)， R/W 工作河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 14 在 Motorola 模式。此時(shí)，該引腳的作用是區(qū)分讀操作還是寫(xiě)操作， R/W 高電平時(shí)為讀操作， R/W 低電平時(shí)為寫(xiě)操作；當(dāng) MOT 接 GND 時(shí)，該引腳工作在 Intel模式，此時(shí)引腳作為寫(xiě)允許輸入，即 write enable，此時(shí)的上升沿鎖存數(shù)據(jù)。 17 （ DS） —數(shù)據(jù)選擇或讀輸入引腳。該引腳有兩種工作模式，當(dāng) MOT 接 VCC 時(shí)選用Motorola 工作模式，此時(shí)，每個(gè)總線周期的后一部分的 DS 為高電平，稱為數(shù)據(jù)選通。在讀操作中， DS 的上升沿使 DS12C887 將內(nèi)部數(shù)據(jù)送往總線 AD0~AD7 上，以供外部讀取。在寫(xiě)操作中， DS 的下降沿將數(shù)據(jù)總線 AD0~AD7 上的數(shù)據(jù)鎖存在 DS12C887 中。當(dāng) MOT 接 GND 時(shí)，選用 Intel 工作模式，此時(shí)該引腳是讀允許輸入引腳，即 read enable。 18 （ RESET） —芯片復(fù)位引腳。低電平有效，通常該引腳接 Vcc 即可。 19 （ IRQ） —中斷請(qǐng)求輸出。低電平有效，用作處理器的中斷申請(qǐng)輸入。只要引起中斷的狀態(tài)位置位，并且相應(yīng)中斷使能位也置位， IRQ 將一直保持低電平，處理器程序通常讀取 C 寄存器來(lái)清除 IRQ 引腳輸出， RESET 引腳也會(huì)清除未處理的中斷。沒(méi)有中斷發(fā)生時(shí)， IRQ 為髙阻態(tài)，可將多個(gè)中斷器件接到一條 IRQ 總線上，只要它們均為漏極開(kāi)路輸出即可。 IRQ 引腳為漏極開(kāi)路輸出，需要一個(gè)外接上拉電阻與 VCC 相連。 23 （ SQW） —方波輸出引腳。當(dāng)供電電壓 VCC 大于 時(shí)， SWQ 引腳輸出方波此時(shí)，可以通過(guò)對(duì)控制寄存器編程來(lái)得到 13 種方波的輸出。 DS12C887 與單片機(jī)的連接 DS12C887 與單片機(jī)連接實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能需要占用單片機(jī)的 12 個(gè) I/O 端口，分別是 4個(gè)控制端口與 8 個(gè)數(shù)據(jù)端口，其硬件電路如下： 圖 36 DS12C887 硬件連接 圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 15 紅外遙控接收模塊 通用遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用編碼和解碼兩大集成芯片來(lái)進(jìn)行控制操作。如圖 37 所示，發(fā)射部分包括鍵盤(pán)矩陣、編碼調(diào)制和 LED 紅外發(fā)射器；接收部分包括光電轉(zhuǎn)換放大電路、解調(diào)解碼電路。 圖 37 紅外線遙控系統(tǒng)框圖 本系統(tǒng)的發(fā)射部分采用市場(chǎng)上現(xiàn)有的車載紅外小型遙控器，如圖 38 所示 圖 38 車載紅外小型遙控器 本設(shè)計(jì)使用的接收電路是一種集紅外線接收和放大于一體的一體化紅外線接收器，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與 TTL 電平信號(hào)兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。 接收器對(duì)外只有 3 個(gè)引腳： Out、 GND、 Vcc 與單片機(jī)接口非常方便，如圖 67 所示。 圖 39 紅外接收頭 1. 脈沖信號(hào)輸出接，直接接單片機(jī)的 IO 口； 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 16 2. GND 接系統(tǒng)的地線（ 0V）； 3. Vcc 接系統(tǒng)的電源正極（ +5V）； 硬件電路設(shè)計(jì)如圖 310。 圖 310 紅外接收頭硬件連接 紅外火焰?zhèn)鞲衅? 由于各種燃燒生成物、中間物、高溫氣體、碳?xì)湮镔|(zhì)以及無(wú)機(jī)物質(zhì)為主體的高溫固體微粒構(gòu)成的?；鹧娴臒彷椛渚哂须x散光譜的氣體輻射和連續(xù)光譜的固體輻射。不同燃燒物的火焰輻射強(qiáng)度、波長(zhǎng)分布有所差異，但總體來(lái)說(shuō)，其對(duì)應(yīng)火焰溫度的近紅外波長(zhǎng)域及紫外光域具有很大的輻射強(qiáng)度 ,根據(jù)這種特性可制成火焰?zhèn)鞲衅鳎鶕?jù)檢測(cè)光譜的不同火焰?zhèn)鞲衅骺煞譃?，遠(yuǎn)紅外火焰?zhèn)鞲衅骱妥贤饣鹧鎮(zhèn)鞲衅?。本設(shè)計(jì)使用的是遠(yuǎn)紅外火焰?zhèn)鞲衅?。紅外火焰?zhèn)鞲衅髂軌蛱綔y(cè)到波長(zhǎng)在 700 納米～ 1000 納米范圍內(nèi)的紅外光，探測(cè)角度為 60，其中紅外光波長(zhǎng)在 880 納米附近時(shí)，其靈敏度達(dá)到最大。遠(yuǎn)紅外火焰探頭將外界紅外光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化，通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換器反映為 0～ 255 范圍內(nèi)數(shù)值的變化。外界紅外光越強(qiáng)，數(shù)值越小；紅外光越弱，數(shù)值越大，也可通過(guò)電壓比較器直接轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為數(shù)字量輸出。本設(shè)計(jì)使用的紅外火焰?zhèn)鞲衅髂K的硬件電路入圖 311所示。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 17 圖 311 火焰?zhèn)鞲衅麟娐吩韴D 該模塊有兩個(gè)輸出端一個(gè)是模擬輸出端 AC，另一個(gè)是數(shù)字輸出端 OUT。數(shù)字輸出端的輸出特性為：模塊在環(huán)境火焰光譜或者光源達(dá)不到設(shè)定閾值時(shí)， OUT 口輸出高電平，當(dāng)外界環(huán)境火焰光譜或者光源超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，模塊 OUT輸出低電平。本設(shè)計(jì)直接使用該模塊的數(shù)字輸出端與單片機(jī)的 相連。 MQ2 煙霧氣敏傳感器 MQ 2 氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2)。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。 MQ2 氣體傳感器對(duì)液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對(duì)天然氣和其它可燃蒸汽的檢測(cè)也很理想。這種傳感器可檢測(cè)多種可燃性氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。其硬件電路如 312 所示。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 18 圖 312 MQ2 硬件電路圖 該傳感器有兩個(gè)輸出端，一個(gè)模擬輸出端，一個(gè)數(shù)字輸出端，數(shù)字輸出端的敏感度可以通過(guò)一個(gè)電位器 RP 來(lái)調(diào)節(jié)。本設(shè)計(jì)直接使用其數(shù)字輸出端，數(shù)字輸出短的輸出特性為，當(dāng)氣體的濃度達(dá)到一定限度時(shí)數(shù)字輸出端輸出低電平，否則輸出高電平。讓其與單片機(jī)的 直接相連。 人體紅外傳感器 人體都有恒定的體溫，一般在 37 度，所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng) 10UM 左右的紅外線，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的 10UM 左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的 10UM 左右的紅外線通過(guò)菲泥爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后 就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。 當(dāng)一些晶體受熱時(shí)，在晶體兩端將會(huì)產(chǎn)生數(shù)量相等而符號(hào)相反的電荷。這種由于熱變化而產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。 菲涅耳透鏡是根據(jù)菲涅耳原理制成，菲涅耳透鏡分為折射式和反射式兩種形式，其作用一是聚焦作用，將熱釋的紅外信號(hào)折射（反射）在 PIR 上；二是將檢測(cè)區(qū)內(nèi)分為若干個(gè)明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入檢測(cè)區(qū)的移動(dòng)物體能以溫度變化的形式在 PIR 上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號(hào)，這樣 PIR 就能產(chǎn)生變化電信號(hào)。使熱釋電人體紅外傳感器 (PIR)靈敏度大大增加。 本設(shè)計(jì)采用的是市場(chǎng)上比較流行的 HCSR501 人體紅外感應(yīng)模塊 ，其硬件電路入圖313 所示。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 19 圖 313 HCSR501 人體紅外感應(yīng)模塊硬件電路 當(dāng)有人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開(kāi)感應(yīng)范圍則自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉高電平，輸出低電平。所以只需將該傳感器的輸出腳直接與單片機(jī)的某一 IO 口相連便可實(shí)現(xiàn)對(duì)其的使用，本設(shè)計(jì)與單片機(jī)的 相連。 模塊參數(shù)： ： DC5V 至 20V ： 65 微安 ：高 ，低 0V ：可調(diào) ( 秒 ~18 秒 ) ： 秒 ： L 不可重復(fù)， H 可重復(fù)，默認(rèn)值為 H(跳帽選擇 ) ：小于 120 度錐角， 7 米以內(nèi) ： 15~+70 度 模塊特性： 這種探頭是以探測(cè)人體輻射為目標(biāo)的。所以熱釋電元件對(duì)波長(zhǎng)為 10UM 左右的紅外輻射必須非常敏感。 為了僅僅對(duì)人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲泥爾濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。 被動(dòng)紅外探頭，其傳感器包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元。而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反 ，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測(cè)器無(wú)信號(hào)輸出。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 20 一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過(guò)部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同，不能抵消，經(jīng)信號(hào)處理而報(bào)警。 菲泥爾濾光片根據(jù)性能要求不同，具有不同的焦距 (感應(yīng)距離 )，從而產(chǎn)生不同的監(jiān)控視場(chǎng)，視場(chǎng)越多，控制越嚴(yán)密。 第 4章 軟件設(shè)計(jì) GSM 模塊軟件設(shè)計(jì) TC35 的數(shù)據(jù)輸入 /輸出接口實(shí)際上是一個(gè)串行異步收發(fā)器，它有固定的參數(shù)： 8 位數(shù)據(jù)位和 1 位停止位，無(wú)校驗(yàn)位，波特率在 300bit/s115bit/s 之間可選。 GSM 引擎提供的命令接口符合 和 規(guī)范。 中定義的AT 命令接口，提供了一種移動(dòng)平臺(tái)與數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的通用接口； 對(duì)短信的控制做了詳細(xì)的規(guī)定。對(duì)短信的控制有兩種模式：基于 AT 命令的 Text 模式以及PDU(Protocol Data Unit）模式。 Text 模式比較簡(jiǎn)單，但不支持中文短信， PDU 模式可以提供更為強(qiáng)大的功能，但其編碼較 Text 模式更為復(fù)雜。無(wú)論選擇哪種模 式，都可以通過(guò) AT 指令控制手機(jī)模塊實(shí)現(xiàn)短信得發(fā)送、接受、刪除等管理。 AT 指令簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)中 TC35 主要實(shí)現(xiàn)的功能包括信息的發(fā)送與接受，對(duì) TC35 的控制都是通過(guò) AT指令進(jìn)行控制的。 ? 常用 AT 指令及功能的簡(jiǎn)介。 AT 測(cè)試連接是否正確 ,正確返回 O ATE0 關(guān)閉回顯。程序初始化 AT 部分首先關(guān)閉回顯。 ATE1 打開(kāi)回顯。使用超級(jí)終端測(cè)試命令時(shí)打開(kāi)。 AT+CGMI 得到廠商信息 AT+CGMR 得到版本號(hào) AT+CGSN 得到序列號(hào) (IMEI) AT+CSQ 獲得當(dāng)前信號(hào)， TC35 回復(fù)： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 21 +CSQ: 30,99 此處 30 表示當(dāng)前的信號(hào)?？赡艿臄?shù)值和對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度如下： 0 113dBm及以下 1 111dBm 2...30 109...53dBm 31 51dBm及以上 99 錯(cuò)誤 AT+COPS 網(wǎng)絡(luò)營(yíng)運(yùn)商 AT+CSCA 短信中心號(hào)碼 AT+CMGD 刪除指定的短信 AT+CMGF 短信格式。分為 Text 模式和 PDU 模式 AT+IPR? 顯示串口波特率 AT+IPR=19200 更改串口波特率為 19200 ATD 打電話 ATA 接電話 ATH 掛電話 t+mi=2,1,0,0,0 //短信存入 SIM 卡 at+mi=2,2,0,0,0 //短信直接串口輸出，不存 SIM 卡 AT+CREG? 查詢網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)情況， TC35 回復(fù)： CREG: 0,1 OK 1 表示已經(jīng)注冊(cè)網(wǎng)絡(luò)，其它可能的情況如下： 0 沒(méi)有注冊(cè) 1 注冊(cè)本地網(wǎng)絡(luò) 2 沒(méi)有注冊(cè)，但正在搜索 3 網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)失敗，限制服務(wù) 4 未知 5 已注冊(cè)，漫游 ATamp。W 保存設(shè)置 ? 短信的發(fā)送方法 （一） 發(fā)送英文文短信 1 AT+CMGF=1 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 22 2 AT+CMGS=13307496548回車 (目的地址 ) TC35 回應(yīng)： AT+CMGS=13307496548 輸入短信息的內(nèi)容 (只能是英文 )： Test 回車 （二）發(fā)送中文短信 1 AT+CMGF=0 2 AT+CMGS=20 3 發(fā)送中文短信內(nèi)容的 PDU 編碼 如：您好 PDU 編碼為 08